JP2001330124A - 車両用制御装置 - Google Patents

車両用制御装置

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JP2001330124A JP2000153431A JP2000153431A JP2001330124A JP 2001330124 A JP2001330124 A JP 2001330124A JP 2000153431 A JP2000153431 A JP 2000153431A JP 2000153431 A JP2000153431 A JP 2000153431A JP 2001330124 A JP2001330124 A JP 2001330124A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、車両用制御装置に関し、自動停止
始動機能を有するエンジンと自動変速機とを備えた車両
が、登坂路でエンジン再始動時に後退してしまうことを
コスト増を招くことなく防止できるようにする。 【解決手段】 自動停止始動機能を有するエンジンの駆
動力が直接入力される第一油圧摩擦要素24、及び、係
合することによりワンウェイクラッチ25と協働してイ
ンターロック状態を形成する第二油圧摩擦要素23への
供給油圧を制御手段により制御し、上記エンジンの再始
動開始時には、第一油圧摩擦要素24を油圧解放状態に
するとともに、第二油圧摩擦要素23に油圧を供給す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用制御装置に
関し、特に、自動停止始動機能を有するエンジンに自動
変速機を組み合わせた車両の車両用制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、燃費向上のため、エンジン出力を
必要としない特定の運転状態(例えば、車両が停止状態
にあり、且つブレーキが操作されているとき)ではエン
ジンを自動停止し、エンジン出力が必要とされた場合
(例えば、ドライバが発進のためにブレーキ操作を解除
したとき等)にエンジンを再始動するようにしたエンジ
ンの自動停止始動制御が開発されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記の自動停止始動制
御は、現在、手動変速機付車両(M/T車)で実用化さ
れているが、自動変速機付車両(A/T車)で実現する
ことも可能である。この場合、下記の手順でエンジンの
再始動を行なうことが考えられる。 (1)再始動開始条件(ブレーキオフ等)の成立。 (2)前進クラッチを解放状態にする。 (3)エンジンを再始動する。 (4)前進クラッチを結合する。
【0004】なお、エンジンでオイルポンプを駆動する
場合には、エンジン停止中は油圧が発生しないためクラ
ッチを結合することができないので、必然的に上記手順
になる。電動のオイルポンプ等を用いた場合は、エンジ
ン停止中でも前進クラッチを結合することができるが、
前進クラッチを結合してエンジンを再始動するとエンジ
ンにかかる負荷が増大して始動性が悪化してしまう。し
たがって、電動のオイルポンプ等を用いる場合でも上記
の手順でエンジンの再始動を行なうことが好ましい。
【0005】ところで、一般的なA/T車にはクリープ
力があり、このクリープ力により坂道発進等が容易にな
っている。しかしながら、自動停止始動制御の場合、エ
ンジンの自動停止中は当然のことながらエンジン出力が
無いのでクリープ力は発生しない。また、エンジン始動
後も前進クラッチが結合されるまではクリープ力を車輪
に伝達することはできない。
【0006】このため、例えば、登坂路でエンジン停止
条件(車両停止且つブレーキオン等)が成立してエンジ
ンが自動停止した場合、ブレーキが操作されている間は
車両が後退することはないが、エンジン再始動条件(ブ
レーキオフ等)が成立して前進クラッチが解放されてか
ら、エンジンが再始動して前進クラッチが再結合される
までの間は、クリープ力が発生しないために車両は後退
してしまう。このような車両の後退はクリープ力のある
一般的なA/T車に慣れたドライバには違和感を与えて
しまうことになる。
【0007】上記課題は、クリープ力のような前進のた
めの駆動力を出力しなくても、車両に後退を防止する機
能を備えることによって解決することができる。そこ
で、ブレーキ配管系にブレーキ油圧の遮断装置を設け、
ブレーキ操作によりエンジンが自動停止したときにブレ
ーキ油圧を閉じこめ、ドライバがブレーキペダルを離し
てもブレーキ油圧が抜けないようにして車両の後退を防
止し、前進クラッチが結合したのを見計らってブレーキ
油圧を抜くようにすることも考えられる。しかしなが
ら、この場合は、遮断装置を新たに設けることになるの
で、当然ながらコストの増加を招くことになる。
【0008】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、自動停止始動機能を有するエンジンと自動変
速機とを備えた車両が、登坂路でエンジン再始動時に後
退してしまうことをコスト増を招くことなく防止できる
ようにした、車両用制御装置を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の車両用制御装置では、自動停止始動機能を
有するエンジンの駆動力が直接入力される第一油圧摩擦
要素、及び、係合することによりワンウェイクラッチと
協働してインターロック状態を形成する第二油圧摩擦要
素への供給油圧を制御手段により制御し、上記エンジン
の再始動開始時には、上記第一油圧摩擦要素を油圧解放
状態にするとともに、第二油圧摩擦要素に油圧を供給す
るようにしている。
【0010】なお、上記エンジンの再始動開始時とは、
例えば、再始動開始条件(ブレーキオフ,アクセルオン
等)が成立した時や、クランキングを開始した時(エン
ジン回転速度が所定値を超えた時)等を意味している。
また、再始動開始時に上記第一油圧摩擦要素を油圧解放
状態にするとは、再始動開始時点において上記第一油圧
摩擦要素が油圧解放状態にあるように制御するという意
味であり、例えば、再始動開始に同期させて油圧を解放
してもよく、再始動開始前に油圧を解放しておいてもよ
い。
【0011】また、より好ましくは、上記ワンウェイク
ラッチと並列に第三油圧摩擦要素を配置し、上記第一油
圧摩擦要素と上記第三油圧摩擦要素とが共に係合された
とき第一の変速段が達成され、上記第三油圧摩擦要素が
解放されるとともに上記第二油圧摩擦要素が係合された
とき第二の変速段が達成されるように上記自動変速機を
構成し、上記エンジンの停止前に上記第二の変速段を達
成すべく、上記制御手段により、上記第二油圧摩擦要素
及び上記第三油圧摩擦要素への供給油圧を制御するよう
にする。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態としての車両用制御装置について説明する。本
車両用制御装置が適用される車両は、図1の全体構成を
示す模式図に示すように、自動停止始動機能付きのエン
ジン2と自動変速機(A/T)1とを組み合わせて搭載
したものであり、エンジン2と自動変速機1とを車両用
制御装置としてのECU(電子制御ユニット)10によ
り統合制御するようになっている。
【0013】ECU10の入力側には、エンジン2の回
転速度NEを検出するエンジン回転速度センサ12、車
両の走行速度(車速)VSを検出する車速センサ14、
ブレーキオイルの圧力に基づいてオン/オフが切り換わ
るブレーキ圧スイッチ15、エンジン2のスロットル開
度θTH(=アクセル操作量)を検出するスロットルセン
サ16、ATFの油温TOILを検出する油温センサ17
等の各種センサやスイッチ類が接続されている。ECU
10では、これら各種センサやスイッチ類からの情報に
基づいて自動変速機1及びエンジン2の制御、ここで
は、自動停止始動制御を行なっている。
【0014】具体的には、ECU10には、自動停止始
動制御を行なうため、その機能要素として停止始動判定
部30,エンジン制御部31,変速機制御部32が備え
られている。これら機能要素は、ECU10を構成する
図示しない入出力装置,制御プログラムや制御マップ等
の記憶に供される記憶装置(ROM,RAM,BURA
M等),中央処理装置(CPU)及びタイマカウンタ等
の協働によって実現されるものである。
【0015】停止始動判定部30は、各種センサからの
検出信号に基づきエンジン2の停止条件及び再始動条件
の成立を判定する機能要素である。まず、停止条件とし
ては、下記の条件が設定されている。 (a1)車速センサ14で検出された車速VSが所定値
以下(すなわち車両停止状態)。 (a2)ブレーキ圧スイッチ15がオン(ブレーキ圧が
所定値以上)。 (a3)油温センサ17で検出されたATFの油温T
OILが所定値(速やかにエンジンを再始動できる温度)
以上。 停止始動判定部30では、上記条件(a1)〜(a3)
が全て成立した場合に、停止条件が成立したものと判定
するようになっている。
【0016】また、再始動条件としては、下記の条件が
設定されている。 (b1)ブレーキ圧スイッチ15がオフ(ブレーキ圧が
所定値未満)。 (b2)スロットルセンサ16により検出されたスロッ
トル開度θthが所定値以上(すなわちアクセル操作が検
出された)。 (b3)エンジン回転速度センサ12で検出されたエン
ジン回転速度NEが所定値以上(すなわちクランキング
状態)。 停止始動判定部30では、上記条件(b1)〜(b3)
の何れか一つでも成立した場合に、再始動条件が成立し
たものと判定するようになっている。
【0017】エンジン制御部31は、停止始動判定部3
0の判定に基づきエンジン2を制御する機能を有してい
る。具体的には、停止始動判定部30が停止条件が成立
したものと判定した場合には、エンジン2を自動停止さ
せ、再始動条件が成立したものと判定した場合には、エ
ンジン2を再始動させるようにしている。なお、エンジ
ン2の停止/始動方法は、イグニッションキーのオン/
オフ操作時に行なう通常の停止始動方法と同様なのでこ
こでは説明を省略する。
【0018】変速機制御部32は、停止始動判定部30
の判定に基づき自動変速機1を制御する機能を有してい
る。ここで、変速機制御部32が制御する自動変速機1
の構成について、図2のスケルトン図を用いて簡単に説
明する。なお、図2は前輪駆動車に備えられる自動変速
機を示している自動変速機1は、図2に示すように、ト
ルクコンバータ3,変速機構4及び差動機構5から構成
されている。エンジン2の出力軸2aは、トルクコンバ
ータ3のポンプインペラ3aに接続されており、この出
力軸2aの回転に伴いポンプインペラ3aが回転する
と、ATF(オートマチック・トランスミッション・フ
ルード)を介してタービンランナ3bが回転駆動され、
その回転が変速機構4に伝達される。変速機構4で減速
されたエンジン2の回転は、差動機構5を介して図示し
ない車両の駆動輪に伝達される。
【0019】変速機構4は、複数組の遊星歯車機構及び
それらの構成要素(サンギア,ピニオンギア及びリング
ギア)の動作を許容又は規制するクラッチやブレーキの
ような摩擦要素から構成されており、これらの摩擦要素
の係合状態をオイルポンプ(エンジン駆動型オイルポン
プ)27から供給されるATFにより適宜切り換えて、
所望の変速段を達成するようになっている。
【0020】図2においては、変速機構4は4段変速の
場合について示しており、摩擦要素としてODクラッチ
20,Revクラッチ21,2ndブレーキ(第三油圧
摩擦要素)22,LRブレーキ(第二油圧摩擦要素)2
3,UDクラッチ(前進クラッチ:第一油圧摩擦要素)
24が備えられている。また、LRブレーキ23が備え
られるリングギア26には、リングギア26の回転を一
方向にのみ許容するワンウェイクラッチ25が備えられ
ている。そして、例えば、UDクラッチ24,LRブレ
ーキ23を結合し、ODクラッチ20,Revクラッチ
21,2ndブレーキ22を解放すると1速段が達成さ
れるようになっている。また、UDクラッチ24,2n
dブレーキ22を結合し、ODクラッチ20,Revク
ラッチ21,LRブレーキ23を解放すると2速段が達
成されるようになっている。
【0021】上記摩擦要素20〜24の係合制御は、上
記摩擦要素20〜24に接続される図示しない多数の圧
力調整弁と、圧力調整弁を駆動する多数のソレノイドと
が備えられた油圧回路を介して行なわれるようになって
いる。なお、図1では、ある摩擦要素の係合状態を切り
換える圧力調整弁28及びソレノイド29のみを示して
おり、他のソレノイド及び圧力調整弁については図示を
省略している。ソレノイド29はECU10によりその
作動がデューティ制御される。そして、このソレノイド
29の作動に応じて圧力調整弁28へのパイロット圧
(制御圧)の供給状態が調整される。具体的には、ソレ
ノイド29により圧力調整弁28へパイロット圧が供給
されると、圧力調整弁28のスプールが移動して摩擦要
素からライン圧が排出され、摩擦要素の係合力が低下す
る。また、これとは逆に、ソレノイドによりパイロット
圧が排出されると、摩擦要素にライン圧が供給されて係
合力が大きくなる。
【0022】変速機制御部32は、停止始動判定部30
の判定に基づきこれらソレノイドバルブを制御して圧力
調整弁を適宜駆動することによって、上記摩擦要素20
〜24の係合状態を制御している。具体的には、停止始
動判定部30により停止条件の成立が判定された場合に
は、2速段を達成すべくUDクラッチ24,2ndブレ
ーキ22に油圧を供給して結合し、ODクラッチ20,
Revクラッチ21,LRブレーキ23からは油圧を解
放するようになっている。また、停止始動判定部30に
より再始動条件の成立が判定された場合には、2ndブ
レーキ22に油圧を供給するとともに、UDクラッチ2
4からは油圧を解放するようになっている。さらに、エ
ンジン2の再始動完了後は、UDクラッチ24とLRブ
レーキ23とに油圧を供給して結合状態にするととも
に、2ndブレーキ22からは油圧を解放して、1速段
を達成するようになっている。
【0023】上記のECU10(停止始動判定部30,
エンジン制御部31及び変速機制御部32)による制御
の流れを図示したものが図3,図4に示すフローチャー
トである。まず、図3はエンジン2を自動停止する場合
の制御の流れを示している。この場合、ECU10は、
上記の停止条件が成立したか否かを判定する(ステップ
S10)。停止条件が成立した場合には、自動変速機1
のソレノイドをデューティ制御して2速段へ変速する
(ステップS20)。そして、変速が完了したらステッ
プS30に進んでエンジン2を自動停止させる。これに
より、UDクラッチ24及び2ndブレーキ22の油圧
室内にはATFが充填されているが油圧はかかっていな
い状態となる。
【0024】これに対し、図4はエンジンを再始動する
場合の制御の流れを示している。この場合、ECU10
は、まず、上記の再始動条件が成立したか否かを判定す
る(ステップS110)。再始動条件が成立した場合に
は、自動変速機1のソレノイドをデューティ制御して2
ndブレーキ22に油圧を供給するとともに、UDクラ
ッチ24からは油圧を解放する(ステップS120)。
そして、UDクラッチ24が解放状態になったところで
エンジン2を再始動させる(ステップS130)。エン
ジン2が再始動したら、UDクラッチ24とLRブレー
キ23とに油圧を供給して結合状態にするとともに、2
ndブレーキ22からは油圧を解放して解放状態にする
(ステップS140)。これにより、自動変速機1の変
速段は1速段となるが、このとき車速は発生していない
ため同期制御は不要であり、切り換え時の油圧は最大油
圧でよく、ほとんど時間を要しない。
【0025】次に、上述のように構成された本発明の車
両用制御装置の作用及び効果について図5(a)〜図5
(c)の力の釣り合い図を用いて説明する。図5(a)
〜図5(c)は車両が坂道を登坂中に停車した場合を示
しており、図中上方に向く矢印は車両を前進させる方向
の力を示し、図中下方に向く矢印は車両を後退させる方
向の力を示している。
【0026】まず、図5(a)はUDクラッチ24が結
合されている場合を示している。この場合、車両には重
力の坂道方向の成分(坂道の負荷)が車両を後退させる
方向に作用するが、エンジン2の出力(自動変速機への
入力)がUDクラッチ24を介して駆動力(自動変速機
からの出力)として車輪に伝達されるので、車輪に伝達
される駆動力が坂道の負荷と釣り合えば車両は後退する
ことはない。また、駆動力が坂道の負荷に勝れば車両は
前進することになる。
【0027】これに対し、図5(b)はUDクラッチ2
4が解放されている場合を示している。このようにUD
クラッチ24を解放することにより、エンジン2の負荷
を低減して再始動を容易にすることが可能であるが、エ
ンジン2の出力を車輪に伝達できないため坂道の負荷に
抵抗することはできない。したがって、通常ならば、図
5(b)に示すように、車両は坂道の負荷の作用によっ
て後退してしまうことになる。
【0028】しかしながら、本車両用制御装置では、エ
ンジン2の再始動開始時にUDクラッチ24を解放する
代わりに2ndブレーキ22に油圧を供給して結合状態
にしている。2ndブレーキ22が結合されたときに
は、図2に示すスケルトン図を見て分かるように、車両
の後退方向の回転に対して2ndブレーキ22とワンウ
ェイクラッチ25とがインターロック状態を作ることに
なる(前進方向に対しては勿論回転可能である)。した
がって、図5(c)に示すように、UDクラッチ24が
解放されても2ndブレーキ22とワンウェイクラッチ
25とが後退方向にはインターロックするので、坂道の
負荷が作用しても車両が後退することはない。
【0029】以上のように、本車両用制御装置によれ
ば、エンジン2の再始動開始時に2ndブレーキ22に
油圧を供給して結合状態にすることによって、2ndブ
レーキ22とワンウェイクラッチ25とのインターロッ
クにより登坂路での車両の後退を防止することができる
という利点がある。また、UDクラッチ24を解放した
状態でエンジン2の再始動を行なうことができるので、
エンジン2の負荷を低減して再始動性を良好にすること
ができるという利点もある。
【0030】また、本車両用制御装置によれば、自動変
速機1を2速段に変速してからエンジン2を自動停止さ
せるので、予め2ndブレーキ22の油圧室にATFを
満たした状態でエンジン2を再始動させることができ
る。したがって、エンジン2の始動に伴いオイルポンプ
27が回転を始めれば速やかに油圧を立ち上がらせるこ
とができ、発進応答性を向上させることができるという
利点がある。
【0031】さらに、本車両用制御装置によれば、新た
な設備を追加することなく既存の設備のみを利用してい
るので、コスト増を招くことがないという利点もある。
以上、本発明の車両用制御装置の一実施形態について説
明したが、本発明は実施形態のものに限定されるもので
はなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が
可能である。例えば、本実施形態では、オイルポンプ2
7としてエンジンにより駆動されるものを用いている
が、電動オイルポンプを用いてもよい。この場合には、
自動停止前に2速段に変速しなくとも良く、少なくとも
再始動開始時、好ましくは再始動開始前に2ndブレー
キ22に油圧を供給して結合状態にしておけばよい。
【0032】また、本実施形態では、エンジン2の再始
動後、LRブレーキ23を結合状態にするとともに2n
dブレーキ22を解放状態にして変速段を1速段にして
いるが、エンジン2の出力に余裕がある場合には、その
まま2速段の状態で発進するようにしてもよい。また、
本実施形態では、自動停止始動機能付きのエンジン2に
トルクコンバータ3を備えた自動変速機1を組み合わせ
ているが、電磁クラッチ式の自動変速機を組み合わせて
もよい。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の車両用制
御装置によれば、エンジンの再始動開始時に第二油圧摩
擦要素に油圧を供給して係合させることによって、第二
油圧摩擦要素とワンウェイクラッチとのインターロック
により登坂路での車両の後退を防止することができると
いう利点がある。また、第一油圧摩擦要素を解放した状
態でエンジンの再始動を行なうことができるので、エン
ジンの負荷を低減して再始動性を良好にすることができ
るという利点もある。
【0034】また、自動変速機を第二の変速段に変速し
てからエンジンを停止させる場合には、予め第二油圧摩
擦要素に作動油を満たした状態でエンジンを再始動させ
ることができるので、エンジンにより駆動されるオイル
ポンプを用いる場合でも、エンジンの始動に伴いオイル
ポンプが回転を始めれば速やかに油圧を立ち上がらせる
ことができ、発進応答性を向上させることができるとい
う利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態にかかる車両の全体構成を
示す模式図である。
【図2】本発明の一実施形態にかかる自動変速機の構成
を示すスケルトン図である。
【図3】本発明の一実施形態としての車両用制御装置に
よる制御の流れを説明するためのフローチャートであ
る。
【図4】本発明の一実施形態としての車両用制御装置に
よる制御の流れを説明するためのフローチャートであ
る。
【図5】本発明の一実施形態としての車両用制御装置の
作用を説明するための力の釣り合い図であり、(a)は
車両が坂道を登坂中に停車した状態においてUDクラッ
チが結合されている場合を示す図、(b)はUDクラッ
チと2ndブレーキとが共に解放されている場合を示す
図、(c)はUDクラッチが解放され2ndブレーキが
結合されている場合を示す図である。
【符号の説明】
1 自動変速機 2 エンジン 10 ECU(車両用制御装置) 22 2ndブレーキ(第三油圧摩擦要素) 23 LRブレーキ(第二油圧摩擦要素) 24 UDクラッチ(第一油圧摩擦要素) 25 ワンウェイクラッチ 27 オイルポンプ 30 停止始動判定部 31 エンジン制御部 32 変速機制御部(制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) // F16H 59:42 F16H 59:42 59:44 59:44 59:54 59:54 63:12 63:12 (72)発明者 松谷 正博 東京都港区芝五丁目33番8号 三菱自動車 工業株式会社内 Fターム(参考) 3D041 AA21 AC08 AC15 AD10 AD30 AD41 AD51 AE14 AE31 3G092 AC03 DG05 EA09 FA30 GA01 HA06Z HE01Z HF11Z HF21Z HF26Z 3G093 AA05 BA21 BA22 CA02 DA01 DA06 DB05 DB06 DB07 DB09 DB15 EB02 EB03 EB07 EC04 FA11 3J552 MA02 MA12 NA01 NB01 PA42 QB04 QC01 RB22 RC01 RC02 SA07 SA15 SB03 UA07 VB01Z VC01Z VC03Z VC07Z VD11Z

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動停止始動機能を有するエンジンと、 上記エンジンの駆動力が直接入力される第一油圧摩擦要
    素と、係合することによりワンウェイクラッチと協働し
    てインターロック状態を形成する第二油圧摩擦要素とを
    含む自動変速機とを備えた車両の車両用制御装置におい
    て、 上記第一油圧摩擦要素及び上記第二油圧摩擦要素への供
    給油圧を制御する制御手段をそなえ、 上記制御手段は、上記エンジンの再始動開始時に、上記
    第一油圧摩擦要素を油圧解放状態にするとともに上記第
    二油圧摩擦要素に油圧を供給することを特徴とする、車
    両用制御装置。
  2. 【請求項2】 上記自動変速機は、上記ワンウェイクラ
    ッチと並列に配置される第三油圧摩擦要素を含み、上記
    第一油圧摩擦要素と上記第三油圧摩擦要素とが共に係合
    されたとき第一の変速段が達成され、上記第三油圧摩擦
    要素が解放されるとともに上記第二油圧摩擦要素が係合
    されたとき第二の変速段が達成されるように構成され、 上記制御手段は、上記エンジンの停止前に上記第二の変
    速段を達成すべく、上記第二油圧摩擦要素及び上記第三
    油圧摩擦要素への供給油圧を制御することを特徴とす
    る、請求項1記載の車両用制御装置。
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